Hallan nuevas evidencias sobre la diversidad molecular de las proteínas anormales vinculadas el Parkinson

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Un equipo de científicos argentinos participó en un estudio internacional que halló nuevas evidencias sobre la diversidad molecular de proteínas anormales en la enfermedad de Parkinson y la atrofia multisistémica

(MSA). Este avance podría servir de base para el desarrollo de nuevos estudios que en el futuro logren "hacer posible un abordaje terapéutico para estas patologías", destacaron los investigadores.  

El Parkinson y la MSA son enfermedades neurodegenerativas asociadas con la acumulación de agregados de la proteína alfa-sinucleína en el cerebro.

La función de estas moléculas, que se dan naturalmente en el organismo, parece estar relacionada con la transmisión de señales entre las células nerviosas. La proteína presenta formas o variantes normales en el interior celular; sin embargo, además puede adoptar formas tóxicas que se manifiestan en las enfermedades cerebrales.

“En estas patologías, las moléculas de alfa-sinucleína se unen o asocian entre sí dando como resultado la formación de agregados moleculares que se depositan dentro de las neuronas y otras células en varias áreas del cerebro, promoviendo la progresión de la enfermedad", explica Claudio Fernández, director del Laboratorio Max Planck de Biología Estructural, Química y Biofísica Molecular (MPLbioR) de Rosario -que depende de la Universidad Nacional de Rosario-, y uno de los autores del trabajo publicado esta semana junto a colegas alemanes, australianos y coreanos en la revista científica Nature Communications.

En Alemania, el trabajo fue liderado por Markus Zweckstetter, quien dirige un grupo de investigación científica en el German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE) y el Max Planck Institute for Biophysical Chemistry (MPIBC) de la ciudad de Göttingen. El experto alemán trabaja con Fernández desde hace más de 15 años.

Fernández sostiene que estos depósitos de proteínas representan un punto de partida potencial para el diseño de fármacos que actúen evitando que las moléculas de alfa-sinucleína se unan o bien disolviendo los agregados existentes. Para identificar posibles sitios de ataque farmacológico, se requiere conocer aspectos acerca de la forma o estructura fina de los agregados.

En un comunicado difundido este miércoles por los investigadores, se destaca que hasta ahora "la información sobre este tema se había limitado a experimentos realizados sobre agregados de la proteína que se generaron in vitro, en un tubo de ensayo. Fue entonces que un conjunto de investigadores líderes en el campo de la neurociencia en Alemania, Argentina, Australia y Corea se preguntaron con qué precisión esas especies producidas artificialmente en la mesada del laboratorio reflejan la situación del paciente".

Este cuestionamiento impulsó un estudio conjunto sobre los agregados generados a partir de muestras de tejido de pacientes. Durante la fase de experimentación, que llevo varios años, se examinaron los agregados de las muestras de cerebro tomadas de pacientes fallecidos de Parkinson y de MSA, y se las compararon con diferentes variantes de agregados de alfa-sinucleína generados artificialmente en el laboratorio.

Los investigadores explicaron que en una primera etapa su estrategia implicó un proceso de amplificación de los agregados provenientes de tejido cerebral, y su posterior caracterización mediante diversos métodos de análisis estructural. Uno de ellos fue la espectroscopía de resonancia magnética nuclear aplicada al estudio de la estructura tridimensional de proteínas, un desarrollo por cuyos aportes el científico Kurt Wüthrich fue galardonado en 2002 con el Premio Nobel de Química.

¿Qué descubrieron? Que las proteínas agregadas que provenían del laboratorio eran estructuralmente diferentes a todos los agregados generados a partir del material del paciente.

Y además, que las proteínas de los pacientes con MSA diferían de las de los pacientes con Parkinson. Al analizar en detalles los datos obtenidos se observó que, si bien todas las proteínas de los pacientes con MSA tenían una forma muy similar, eran bastante uniformes, mientras que las proteínas de los pacientes con Parkinson eran más heterogéneas, caracterizándose por una cierta diversidad estructural.

En la estructura de los agregados de alfa-sinucleína asociados con el Parkinson, los investigadores detectaron algunas diferencias significativas entre los pacientes. Esto podría deberse al hecho de que el curso del Parkinson puede variar considerablemente de un individuo a otro.

"Dicho de otro modo, la variabilidad de la enfermedad de Parkinson podría estar relacionada con diferencias en el arreglo tridimensional o estructural de la proteína alfasinucleína agregada. En un principio, esto contrastaría con la hipótesis que sostiene que la enfermedad de Parkinson está asociada con una forma agregada de alfa-sinucleina claramente definida", explicaron en un comunicado.

Fernández concluye que la investigación demostró que "los estudios con muestras de tejido de pacientes son necesarios para complementar los experimentos de laboratorio y dar el salto desde la ciencia básica a la medicina traslacional, de modo de hacer posible un abordaje terapéutico para estas patologías".